MEMOIRE Evaluation de deux méthodes de mesure du
Transcription
MEMOIRE Evaluation de deux méthodes de mesure du
ACADEMIE DE PARIS Année 2009 - 2010 MEMOIRE pour l’obtention du DES d’Anesthésie-Réanimation Coordonnateur : Mr le Professeur Marc SAMAMA par Florian Cabanes Présenté et soutenu le15 avril 2010 Evaluation de deux méthodes de mesure du débit cardiaque par analyse de l’onde de pouls chez des patients polytraumatisés en choc hémorragique Travail effectué sous la direction du Pr. Jacques Duranteau 1 Résumé Objectif : Comparer la mesure de l‟index cardiaque obtenue par l‟analyse de l‟onde pouls par le système VigiléoR et par le système PiccoR à celle obtenue par la méthode de thermodilution transpulmonaire (considérée comme méthode de référence) du système Picco R chez des patients polytraumatisés en choc hémorragique. Type d’étude : Etude prospective observationnelle, monocentrique, non randomisée menée en réanimation chirurgicale à l'hôpital de Bicêtre entre juin 2009 et octobre 2009 Matériel et méthodes : Des patients polytraumatisés en état de choc hémorragique admis en réanimation ont été inclus. Les systèmes PiccoR et VigiléoR ont été connectés en parallèle au niveau du cathéter artériel fémoral systématiquement mis en place chez ces patients. Les comparaisons entre les 3 séries de mesures effectuées simultanément ont été réalisées par une analyse de Blant et Altman. Résultats : Cinquante mesures simultanées des 3 méthodes de détermination de l'index cardiaque ont été réalisées chez 9 patients. Entre la mesure de l'index cardiaque par l‟analyse de l‟onde pouls par le VigiléoR et la thermodilution transpulmonaire, un biais ± ET de 0.25 ± 1.15 l/min/m2 et un pourcentage d‟erreur de 54 % a été observé. Entre la mesure en continu par analyse de l‟onde de pouls par le système PiccoR et la thermodilution transpulmonaire, un biais ± ET de 0.12 ± 0.51 l/min/m² et un pourcentage d‟erreur de 24% a été observé. Discussion : La méthode d‟analyse de l‟onde de pouls employée par le Vigiléo R n‟apparaît pas aussi précise que la méthode d‟analyse de l‟onde de pouls employée par le Picco R par rapport à la méthode de référence que constitue la thermodilution transpulmonaire chez des patients polytraumatisés en état de choc hémorragique. Une mauvaise estimation de « l‟impédance artérielle » par le VigiléoR et les variations importantes du tonus vasculaire chez ces patients pourraient contribuer à expliquer ces résultats. La mesure en continu du débit cardiaque par l‟analyse de l‟onde de pouls après calibration du système Picco R parait acceptable dans ce contexte. 2 Sommaire Résumé………………………………………………….............2 Sommaire…………………………………………….…………3 1. Introduction…………………………………………….….…4 1.1 Généralités sur les polytraumatisés……………………….4 1.2 Evaluation hémodynamique des polytraumatisés…. …….4 1.3 Objectifs de l‟étude……………………………………….8 2. Matériel et méthodes………………………………………....9 2.1 Sélection des patients………………………………….…9 2.2 Matériel……………………………………………...….10 2.3 Protocole………………………………………………..10 2.4 Analyse statistique…………………………………...…11 3. Résultats………………………………………………...…..13 4. Discussion………………………………………………..…19 5. Conclusion………………………….....................................23 6. Bibliographie…………………………………………….....24 7. Annexe……………………………………………………..29 Curriculum vitae………………………………………….…31 3 1 Introduction 1.1 Généralités sur les polytraumatisés Les traumatismes graves représentent une des principales causes de décès du sujet jeune à travers le monde et la première pour les individus de moins de 40 ans dans les pays industrialisés. Ils représentent un véritable problème de santé publique. Une projection épidémiologique mondiale, se basant sur l‟incidence actuelle des traumatismes graves, évalue pour 2020 le nombre de décès liés aux traumatismes à près de 9 millions/an (1). La principale cause de décès de ces patients, est la survenue d‟un choc hémorragique dont la prise en charge hospitalière en salle de déchoquage est une étape primordiale. Cette dernière a pour but de restaurer un état hémodynamique adapté (pression artérielle et débit cardiaque) afin de limiter l‟hypoperfusion tissulaire, d‟optimiser l‟hémostase biologique par la transfusion de produits sanguins labiles et de réaliser au plus vite les gestes permettant l‟arrêt du saignement (embolisation artérielle, chirurgie ou compression). 1.2 Evaluation hémodynamique des polytraumatisés 1.2.1 Paramètres hémodynamiques « classiques » A la phase initiale du choc hémorragique, la fréquence cardiaque (FC) et la pression artérielle (PA) sont les deux paramètres hémodynamiques les plus utilisés. Cependant, si une tachycardie, chez un patient vigile, est un témoin plus précoce que la PA de la diminution du retour veineux, elle reste un signe très peu spécifique de par son caractère multifactoriel car son interprétation peut être influencée par l‟hypoxie, l‟angoisse ou la douleur du patient. 4 D‟autre part, il faut garder à l‟esprit le piège classique que constitue l‟apparition d‟une bradycardie témoignant d‟une réduction du volume intravasculaire supérieure à 50 %. La PA reste donc le principal indice hémodynamique sur lequel la réanimation initiale du choc hémorragique doit être conduite. La priorité thérapeutique, outre de contrôler rapidement le saignement, est de restaurer un retour veineux suffisant au maintien d‟une PA systémique afin d‟assurer une pression de perfusion adaptée et donc un débit sanguin au niveau des circulations régionales pour limiter le risque d„hypoxie tissulaire. Ceci justifie que l‟on dispose d‟une mesure fiable et continue de la PA. En intra-hospitalier, la pose d‟un cathéter artériel permet d‟avoir un monitorage continue de la PA fiable même pour des valeurs très basses. Le remplissage vasculaire corrige l‟hypovolémie induite par la spoliation sanguine et permet de rétablir une efficacité circulatoire et une perfusion d‟organe. Cependant, tant que le saignement n‟est pas contrôlé, le fait de restaurer la PA peut favoriser et entretenir le saignement (2). En effet, le remplissage vasculaire peut être à l‟origine d‟une hémodilution et d‟une hypothermie qui peuvent avoir des conséquences néfastes sur l‟hémostase biologique et empêcher la formation d‟un caillot. Il faut donc éviter une expansion volémique excessive. Par ailleurs, si le saignement n‟est pas contrôlé, une PA élevée peut favoriser le saignement en empêchant la formation du caillot. Deux concepts ont émergé au cours des dernières années : le concept de « low volume ressuscitation », et le concept de « hypotensive ressuscitation ». Souvent ces deux concepts sont confondus. En effet, la stratégie de remplissage vasculaire s‟inscrit en partie dans le même cadre de discussion que l‟objectif de pression artérielle au cours de la réanimation du choc hémorragique. Plusieurs études expérimentales ont rapportées qu‟un remplissage trop abondant à la phase précoce favorisait le resaignement. Riddez et al. préconisaient un remplissage initial modéré, de l‟ordre de 1 à 2 pour 1 volume sanguin spolié (3). Le concept de « low volume ressuscitation » provient de la publication d‟une étude nordaméricaine en 1994. Dans cette étude, Bickell et al. (4) comparaient une stratégie de 5 remplissage immédiat versus un remplissage retardé chez 598 patients présentant une PA systolique ≤ 90 mmHg à la prise en charge et un traumatisme pénétrant du tronc. Les auteurs ont montré que la mortalité était significativement abaissée chez les patients “sans remplissage immédiat”. Le risque relatif de décès dans le groupe « remplissage immédiat » était de 1.26 (1.00-1.58). Le concept proposé par Bickell et al. était alors d‟emmener au plus vite le patient au centre de traumatologie sans réaliser d‟expansion volémique. Mais, cette étude ne permet pas de recommander une telle stratégie dans les traumatismes fermés, lors de temps prolongés de transport vers le centre de traumatologie et chez des patients présentant des comorbidités. Une revue Cochrane ne permet pas de trancher formellement entre les deux attitudes (5). Le degré de remplissage vasculaire initial reste donc une question en suspens. Cependant, Il est logique d‟aller vers la prévention d‟une hémodilution en limitant le remplissage vasculaire au minimum nécessaire (6) et en favorisant la transfusion de produits sanguins labiles afin de préserver l‟hémostase biologique. Afin de guider au mieux le remplissage vasculaire et de prévenir la coagulopathie de dilution, il est intéressant d‟obtenir chez les patients en choc hémorragique une évaluation du volume d‟éjection systolique (VES) et du débit cardiaque. La prise en charge de ces patients nécessite que le dispositif de monitorage du débit cardiaque soit fiable, facile, rapide à mettre en place et peu invasif. 1.2.2 Evaluation du débit cardiaque par thermodilution La technique de référence en pratique clinique pour évaluer le débit cardiaque est la technique de thermodilution utilisant la méthode de Stewart-Hamilton. A l‟issue d‟une injection par voie veineuse centrale d‟un indicateur thermique (sérum physiologique froid ou à température ambiante), une thermistance située à l‟extrémité d‟un cathéter artériel (pulmonaire ou systémique) permet d‟enregistrer une courbe de dilution. L‟aire sous la courbe ainsi mesurée, est inversement proportionnelle au débit circulant. 6 Longtemps considérée comme la méthode de référence de mesure du débit cardiaque, la thermodilution artérielle pulmonaire nécessite la mise en place d‟un cathéter artériel pulmonaire de Swan-Ganz (7). La complexité du dispositif, le respect strict des règles de mesure et le caractère invasif de cette méthode ne permet pas son utilisation en urgence à la phase initiale de la prise en charge du patient polytraumatisés (8-10). R Le système Picco (Pulsion medical system, Munich, allemagne) permet une mesure du débit cardiaque par thermodilution transpulmonaire à partir d'un cathéter veineux central par lequel est injecté l‟indicateur thermique et d‟un cathéter artériel fémoral équipé d‟une thermistance. Cette technique a été validée par des études cliniques en comparaison avec la thermodilution artérielle pulmonaire (11-16). 1.2.3 Evaluation du débit cardiaque par l’analyse de l’onde de pouls La méthode dite de l‟analyse du contour de l‟onde de pouls, utilise la relation de proportionnalité entre l‟onde de pression artérielle et le VES. Il existe en effet une relation mathématique entre la portion systolique de l‟onde de pression et le VES : VES = As/Z où As correspond à l‟aire sous la courbe de pression durant la systole et Z une constante qui dépend de paramètres multiples: impédance aortique, résistance vasculaire, compliance artérielle... Le système Picco R permet également la mesure du VES en continu par l‟analyse de l‟onde pouls. Suite à une mesure de calibration par thermodilution transpulmonaire, le moniteur utilise une représentation de l‟arbre artériel selon un modèle « Windkessel » à trois éléments (résistance, compliance, impédance aortique) (17). La résistance est calculée à partir de la mesure du débit cardiaque moyen par thermodilution transpulmonaire et de la pression artérielle moyenne. Cette valeur, couplée à celle du débit moyen à un instant t, sert à « calibrer » le système, qui ajuste au 7 mieux les deux autres paramètres (compliance et impédance aortique) sur la base des caractéristiques du sujet (âge et sexe) et de la courbe de pression artérielle (pression pulsée, aire sous la courbe…)(18). R Le système Vigiléo (Edwards Lifesciences, USA - Irvine, Californie) permet une mesure en continu du débit cardiaque à partir de l'analyse de l‟onde de pouls par un capteur spécifique R (FloTrac , Edwards Lifesciences) connecté à n‟importe quel cathéter artériel. Ici, l‟analyse de l‟onde de pouls repose sur une étude statistique de la forme du signal de pression artérielle permettant de décrire la courbe à partir d‟un modèle de régression multivariée (pression artérielle moyenne, pression pulsée, paramètres de l‟analyse morphologique de la courbe de pression, estimation de la compliance régionale aortique à partir des caractéristiques démographiques du patient ). Au total, ce sont 13 paramètres qui sont ainsi combinés dans un algorithme non divulgué par le constructeur pour prédire la valeur du volume d‟éjection systolique. Plusieurs études ont comparé la mesure du débit cardiaque par le système Vigiléo R à la méthode par thermodilution chez des populations de patients septiques, en état de choc, de chirurgie cardiaque ou transplantés hépatiques (19-24). Les résultats de ces différentes études sont assez controversées. R Une troisième génération du logiciel du Vigiléo ( Edwards Lifesciences) permettrait une meilleure précision. 1.3 Objectifs de l’étude Le but de notre étude a été de comparer la mesure de l'index cardiaque (IC) évaluée par le nouveau logiciel d‟analyse de l'onde de pouls du système Vigiléo par le système Picco R (IC PC Picco) R (IC PC Vigiléo) et celle évaluée à la mesure par la méthode de thermodilution utilisée par le système PiccoR (IC TD) chez des patients polytraumatisés en choc hémorragique. 8 2 Matériel et méthodes Il s'agit d'une étude prospective observationnelle, monocentrique, non randomisée, chez des patients polytraumatisés en choc hémorragique admis en réanimation chirurgicale à l'hôpital de Bicêtre entre juin 2009 et octobre 2009. L'étude a été approuvée par le Comité Consultatif de Protection des Personnes dans la Recherche Biomédicale de Bicêtre. L'étude n'a en rien modifié la prise en charge habituelle de ces patients car ils bénéficient systématiquement de la pose d‟un cathéter artériel afin de suivre en continu l‟évolution de la pression artérielle. De plus, l'utilisation du système PiccoR est de pratique fréquente chez les patients polytraumatisés admis à Bicêtre quand le réanimateur estime que le patient est instable hémodynamiquement et nécessite une évaluation de son index cardiaque. Enfin, le système Vigiléo R peut être utilisé à partir du même cathéter artériel que celui utilisé pour le PiccoR lorsqu‟ils sont montés en parallèle. 2.1 Sélection des patients - critères d'inclusion Patients polytraumatisés admis en réanimation dont le médecin en charge du patient estime que l‟état hémodynamique nécessite un monitorage du débit cardiaque pour l'adaptation de la stratégie thérapeutique. - critères d'exclusion . Patient hémodynamiquement stable . Femme enceinte . Patient mineur 9 2.2 - Matériel R Picco (Pulsion medical system, Munich, allemagne) : le système se compose d‟un cathéter artériel spécifique disposant d‟une thermistance à son extrémité (PulsiocathR, Pulsion Medical System). Une autre thermistance est placée sur la voie centrale par laquelle est injecté l‟indicateur thermique nécessaire à la calibration. - Vigiléo R troisième génération (Edwards Lifesciences, USA - Irvine, Californie) : permet R l‟analyse de l‟onde de pouls par un capteur spécifique (FloTrac , Edwards Lifesciences) connecté à un cathéter artériel. 2.3 Protocole Après l‟inclusion des patients en salle de déchoquage, un cathéter veineux central connecté au moniteur du système PiccoR par l‟intermédiaire d‟une thermistance est mis en place au niveau de la veine fémorale. L‟utilisation de la voie veineuse fémorale pour la détermination du débit cardiaque par thermodilution du système PiccoR a été validée par Schmidt et al. (25). Le cathéter artériel PiccoR placé au niveau de l‟artère fémorale dans le même temps, est raccordé au moniteur Picco R par l‟intermédiaire d‟une tête de pression classique. La tête de pression du système Vigiléo R (FloTracR, Edwards Lifesciences) est connectée en Y ou en « parallèle » à un robinet 3 voies situé sur la ligne artérielle fémorale entre le cathéter artériel du système PiccoR et la tête de pression. Les données démographiques du patient sont rentrées sur les deux moniteurs et la détermination du zéro des deux têtes de pression est effectuée au même moment et au niveau des cavités cardiaques. Le recueil des données débute à distance de la première calibration du Système Picco R. Celleci consiste à l‟injection de trois bolus de 15 ml de sérum salé et de retenir la moyenne des 3 mesures 10 qui sera ainsi la valeur de référence du débit cardiaque (IC TD). Au même moment, les paramètres hémodynamiques suivants sont également recueillis sur un fichier spécifique : .VigiléoR : index cardiaque (IC PC Vigiléo), volume d‟éjection systolique indexé et variation du volume d‟éjection . PiccoR : Index cardiaque par thermodilution (IC continu (IC PC Picco), TD), index cardiaque calculé en volume d‟éjection systolique indexé, variation du volume d‟éjection et de la pression pulsée .Constantes physiologiques : Température corporelle, pression artérielle moyenne, systolique et diastolique, fréquence cardiaque La même série de données est collectée à chaque calibration du système Picco R effectuée avant et après toute intervention thérapeutique : introduction ou modification de dose des catécholamines, remplissage vasculaire (colloïdes, cristalloïdes) ou transfusion de produits sanguins labiles. Le recueil des données est effectué tant que le patient est en état de choc hémorragique et pendant les 48 premières heures de la prise en charge. Outre les données hémodynamiques, les caractéristiques démographiques de chaque patient sont aussi collectées : Poids, taille, âge, sexe , score SOFA (Sequential Organ Failure Assesment ). 2.4 Analyse statistique La comparaison de deux séries de valeurs quantitatives peut être effectuée par plusieurs outils statistiques : La méthode de corrélation et de régression linéaire et la méthode dite de concordance. Les 2 premières testent l‟hypothèse qu‟il existe une relation de proportionnalité (de type linéaire) entre deux séries de valeurs quantitatives. Si la corrélation fournit une simple mesure de l‟association exprimée par le coefficient de corrélation de Pearson ( r ), la régression fournit un moyen de prédire la variable critère y en fonction de la variable prédictrice x. Le report des deux 11 séries de valeurs à comparer sur un système d‟axe donne l‟aspect d‟un nuage de points, appelé diagramme de dispersion permettant de définir la droite de régression et son équation de type y = ax + b (26). Cependant, deux statisticiens britanniques du nom de Bland et Altman qui, stipulant qu‟une relation linéaire peut être réelle sans pour autant que la concordance entre les deux techniques de mesures soit correcte, ont défini un nouvel outil statistique appelé la méthode de concordance (27,28). Son principe est de s‟intéresser à l‟écart observé entre les valeurs mesurées par deux techniques différentes. On mesure ainsi, pour l‟ensemble de la série de valeurs numériques : - le biais correspondant à la valeur moyenne des écarts qui, en cas de concordance parfaite, sera nul. - la précision ou la dispersion des valeurs des différences est estimée par l‟écart-type (ET) des différences et par les limites de l‟intervalle de confiance à 95 % ( biais+/- 1.96 ET) qui définissent les limites d‟agréments. La méthode de mesure de concordance est illustrée par un diagramme dont l‟ordonnée est la différence entre les deux mesures et l‟abscisse la moyenne des valeurs. Il est classique de faire figurer sur ce diagramme les limites inférieures et supérieures d‟agréments qui en cas de distribution normale des valeurs de différences, 95% des ces valeurs seront comprises entre ces 2 limites. Dans notre étude, la comparaison entre la thermodilution transpulmonaire et les 2 méthodes de mesure du débit cardiaque par l‟analyse de l‟onde du pouls du Vigiléo R et du PiccoR ont été étudiée par : - la détermination de la droite de régression et du coefficient de corrélation r² - l‟analyse de Blant et Altman avec détermination du bais, de l‟écart type (TP) et des limites d‟agréments. - Calcul du pourcentage d‟erreur selon Critchley et al.(29). 12 3 Résultats 3.1. Données concernant la population étudiée Neuf patients (6 hommes / 3 femmes) ont été inclus entre juin 2009 et octobre 2009. Tous les patients ont été admis suite à un polytraumatisme compliqué d‟un choc hémorragique et ont été inclus dans l‟étude le jour de leur admission en réanimation. Au total, 50 mesures simultanées de débit cardiaque ont pu être réalisées avec une moyenne de 5 (+/-2) mesures par patients. Tous les patients étaient sous ventilation mécanique en mode volume assisté contrôlé, avec un volume courant moyen de 7.6 +/- 1 ml/kg, une fraction inspiratoire moyenne en oxygène de 0.68 +/- 0.2 et une pression téléexpiratoire moyenne de 5.5 +/- 1.1 mmHg. Huit patients ont nécessité l‟administration de noradrénaline pendant au minimum 24 heures (tableau 1). Tableau 1. Caractéristiques des patients Age, années 43.3 +/- 22 (36; 26-48) Sex-ratio (Homme/Femme) 6H/3F Choc hémorragique 8 Décès en réanimation 1 PAM initiale, mmHg -1 65 ± 11 (66; 64-73) 2 IC TD initial, l.min .m 1er dosage des lactates, mmol.l-1 Noradrénaline, n Noradrénaline > 0.5 .kg-1.min-1 3.11 ± 1 (3.1; 2.28 - 3.69) 3.5 ± 1 (3.4; 3.3 – 4) 8 2 PAM = pression artérielle moyenne ; IC TD = Index cardiaque par thermodilution Les valeurs continues sont exprimées en moyenne ± écart type. La médiane et les quartiles sont entre parenthèses. 13 3.2 Analyse des mesures d'index cardiaque Sur l‟ensemble des 50 mesures simultanées d‟IC chez les 9 patients, les valeurs allaient de 1.7 à 7.5 l/min/m² (avec une moyenne de 4.2 ± 1.3 l/min/m²) pour l'IC TD, de 1.9 à 6.7 l/min/m² (4 +/- 1.1 l/min/m²) pour IC PC Vigiléo et de 1.15 à 7.4 l/min/m² (4.19 +/- 1.34 l/min/m²) pour IC PC Picco. Tableau 2. Valeurs sur l‟ensemble des mesures IC TD 1.7 à 7.5 l/min/m² IC PC Vigiléo 1.9 à 6.7 l/min/m² IC PC Picco 1.15 à 7.4 l/min/m² (4.2 ± 1.3 l/min/m²) (4 +/- 1.1 l/min/m²) (4.2 +/- 1.34 l/min/m²) Valeurs extrêmes avec la moyenne et l‟écart type entre parenthèses. Les calibrations du système Picco R par thermodilution, effectuées avant et après chaque intervention thérapeutique, on été réalisées en moyenne toutes les 249 ± 219 minutes pour une durée de recueil de 21 ± 14 heures en moyenne par patient. 14 3.3 Comparaison entre le VigiléoR et la thermodilution transpulmonaire La courbe de régression (Figure 1) retrouve une corrélation entre IC TD et IC PC Vigiléo avec un r²= 0.32 (p<0.0001). r 2 = 0,32 p < 0,0001 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 IC TD Figure 1. Courbe de régression et indice de corrélation entre IC TD et IC PC Vigiléo 15 L‟analyse de Blant et Altman (Figure 2) retrouve un biais ± écart type entre IC TD et IC PC Vigiléo de 0.25 ± 1.15 l/min/m² avec des limites d‟agrément de – 2.01 l/min/m² à + 2.5 l/min/m² et un pourcentage d‟erreur calculé selon Critchley et al.(29) de 54%. 4.5 3.5 2.5 2 2,50 L/min/m 1.5 0.5 2 0,25 L/min/m -0.5 -1.5 2 -2,01 L/min/m -2.5 -3.5 -4.5 1 2 3 4 5 6 7 (ICT + ICPC Vigileo )/2 (L/min/m2 ) Figure 2. Analyse de Blant et Altman entre IC TD et IC PC Vigiléo 16 3.4 Comparaison entre IC PC Picco et la thermodilution La courbe de régression (Tableau 4) retrouve une corrélation entre IC TD et IC PC Picco avec un r²= 0.86 (p<0.0001). 7.5 r 2 = 0,86 p = < 0.0001 6.0 4.5 3.0 1.5 0.0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 IC TD Figure 3. Courbe de régression et indice de corrélation entre IC TD et IC PC Picco 17 L‟analyse de Blant et Altman (Figure 4) retrouve un biais ± écart type entre IC TD et IC PC Picco de + 0.12 ± 0.5 l/min/m² avec des limites d‟agrément de – 0.88 l/min/m² à + 1.13 l/min/m² et un pourcentage d‟erreur calculé selon Critchley et al.(29) de 24%. 1.5 1,13 L/min/m 2 1.0 0.5 0,12 L/min/m 2 0.0 -0.5 -0,88 L/min/m 2 -1.0 -1.5 1 2 3 4 5 6 7 8 2 (IC TD + IC PC Picco )/2 (L/min/m ) Figure 4. Analyse de Blant et Altman entre IC TD et IC PC Picco 18 4 Discussion Les résultats de notre étude montre qu‟il existe un biais de 0.25 l/min/m2 (ET = 1.15 l/min/m²) et un pourcentage d‟erreur de 54 % entre la méthode de mesure du débit cardiaque par l‟analyse de l‟onde pouls du VigiléoR et la thermodilution transpulmonaire et un biais de 0.12 l/min/m² (ET = 0.51 l/min/m²) et un pourcentage d‟erreur de 24% entre cette dernière et la mesure en continu par analyse de l‟onde de pouls du système Picco R, chez des patients polytraumatisés en état de choc hémorragique . Ceci permet de conclure que la méthode d‟analyse de l‟onde de pouls employée par le VigiléoR n‟apparaît pas assez précise par rapport à la méthode de référence représentée par la thermodilution transpulmonaire, et ne peut actuellement remplacer cette dernière dans la mesure du débit cardiaque chez des patients polytraumatisés en état de choc hémorragique. Par contre, la mesure en continu du débit cardiaque par l‟analyse de l‟onde de pouls après calibration du système Picco R parait cliniquement acceptable dans ce contexte. Il est nécessaire de préciser les raisons pour laquelle nous n‟avons pas pris la thermodilution transartérielle pulmonaire utilisée par la sonde de Swan Ganz comme méthode de référence de mesure du débit cardiaque. Outre son caractère invasif, de nombreuses études ont mis en évidence la concordance entre la thermodilution transpulmonaire du système PiccoR et la thermodilution transartérielle pulmonaire pour la mesure du débit cardiaque (11-16). C‟est pourquoi, à l‟instar d‟autres auteurs (22,30), nous avons logiquement pris la thermodilution transpulmonaire du système PiccoR comme méthode de référence pour la mesure du débit cardiaque. Bien que la connaissance des limites d‟agréments calculées par la méthode de Bland et Altman permette une interprétation de la précision et de l‟acceptabilité d‟une nouvelle technique de mesure par rapport à une technique de référence, la méthode de concordance manque de critère permettant de conclure en toute objectivité à l‟interchangeabilité des deux techniques. 19 A partir d‟une méta-analyse d‟études comparant deux méthodes de mesure de débit cardiaque, Critchley et al. (29) proposent d'utiliser le pourcentage d‟erreur, défini par la rapport des limites d‟agrément du biais (1.96 ET) sur la valeur moyenne de la méthode de référence, comme seuil objectif permettant de conclure à l'équivalence clinique d'une nouvelle méthode par rapport à la méthode de référence. Ces auteurs proposent une valeur de ce pourcentage inférieur à 30 % pour affirmer la pertinence de la nouvelle technique. Dans notre étude, ce dernier est de 54 % pour le VigiléoR par rapport à la thermodilution transpulmonaire. Cette discordance cliniquement significative selon Critchley et al. (29), rejoint les résultats de plusieurs études montrant une discordance des mesures de débit cardiaque entre le Vigiléo R et la thermodilution avec des pourcentages d‟erreurs compris entre 37 % et 68 % (21,23,31-33). En revanche, la méthode de mesure en continu de l‟index cardiaque par l‟analyse de l‟onde de pouls après calibration utilisée par le système PiccoR retrouve une meilleure concordance avec la thermodilution transpulmonaire que celle du VigiléoR, avec un pourcentage d‟erreur calculé de 24%. Ces résultats sont en accord avec des articles précédents comparant cette méthode avec la thermodilution, où des pourcentages d‟erreur inférieurs à 30% ont été retrouvés. (35-39). Cependant, certains auteurs (30,37 ) ont montré que la concordance entre la méthode par analyse de l‟onde de pouls du système Picco R et la thermodilution dépendait de l‟intervalle entre les calibrations. Ces derniers recommandent d‟effectuer une calibration au moins toutes les quatre heures, au mieux toutes les heures ou lors de toutes interventions thérapeutiques (introduction ou modification des catécholamines, remplissage vasculaire, sédation). Dans notre étude, le délai entre deux calibrations était en moyenne de quatre heures, donc dans les normes d‟utilisations recommandées. En analysant nos résultats et en reprenant la littérature, plusieurs raisons peuvent être avancées pour expliquer les discordances entre ces deux méthodes de mesure du débit cardiaque par analyse de l‟onde de pouls. Nous avons déjà vu que la détermination de la constante Z (impédance artérielle, compliance et résistance) dans l‟équation VES = AS / Z (où VES = volume d‟éjection 20 systolique et AS = aire sous la courbe de la partie systolique de l‟onde de pouls), est la clef de la mesure du débit par cette méthode. La constante Z est la résultante de l‟impédance artérielle ou résistance dynamique du réseau artériel, de la compliance artérielle (passif) et de la vasomotricité (actif). La discordance entre ces deux méthodes de mesure du débit cardiaque par l‟analyse de l‟onde de pouls pourrait être due à l‟absence de calibration ne permettant pas une estimation précise de cette constante de la part du Vigiléo R. Comme décrit par Jellawa et al. (40), la réalisation d‟une calibration antérieure au monitorage en continu par l‟analyse de l‟onde de pouls paraît être déterminante dans la fiabilité de la technique, qui adapte ainsi régulièrement cette constante au tonus vasomoteur. Ce que confirme les résultats de Teboul et al. (30) où la multiplication des calibrations permet une meilleure concordance avec la méthode de référence. Une deuxième raison de la discordance du Vigiléo R avec la méthode de référence, qui découle de la première, peut-être dû à la population étudiée. Mayer et al. (41) ont montré une concordance satisfaisante (pourcentage d‟erreur : 24.6%) entre le VigiléoR et la méthode par thermodilution en per opératoire. Mais, chez des patients polytraumatisés en état de choc hémorragique, il est concevable que les importantes variations du tonus vasomoteur puissent survenir suite aux conditions hémodynamiques, à la sédation et à l‟utilisation de vasopresseurs (12). Les variations du tonus vasculaire induites par ces différents éléments peuvent modifier la précision du système VigiléoR. Ceci pouvant expliquer en partie, les résultats contradictoires des études menées sur le Vigiléo R. Nos résultats doivent être interprétées au regard des limites de l‟étude. Le faible de nombre de patients et de mesures sont dues à l‟impossibilité d‟inclure tous les patients éligibles du fait du caractère d‟urgence et des difficultés organisationnelles qui caractérisent l‟accueil du patient polytraumatisé. Ces raisons expliquent aussi le choix de la voie d‟abord fémorale pour l‟implantation du cathéter central nécessaire au système Picco R. Cette pratique n‟est pas formellement déconseillée par le constructeur qui met en garde contre la possibilité d‟un phénomène de conduction entre les cathéters artériel et veineux fémoraux altérant les mesures de thermodilution. Cependant, les courbes 21 de thermodilution au cours de notre étude ne présentaient pas « d‟artéfact » pouvant faire suspecter ce problème et deux études de la littérature ont validé cette technique de mesure. En revanche, la connexion de la tête de pression du Vigiléo R en « y » ou en parallèle au cathéter artériel fémoral du PiccoR n‟a pas été validée, mais ne semple pas altérer la validité des mesures. Ceci permet de conclure que la méthode d‟analyse de l‟onde de pouls employée par le VigiléoR n‟apparaît pas assez précise par rapport à la méthode de référence représentée par la thermodilution transpulmonaire, et ne peut actuellement remplacer cette dernière dans la mesure du débit cardiaque chez des patients polytraumatisés en état de choc hémorragique. Par contre, la mesure en continu du débit cardiaque par l‟analyse de l‟onde de pouls après calibration du système Picco R parait acceptable dans ce contexte. 22 5 Conclusion L‟évaluation précise du statut hémodynamique des patients polytraumatisés en état de choc hémorragique facilite la reconnaissance précoce des détresses vitales, mais aussi l‟évaluation des thérapeutiques employées. La mesure du débit cardiaque par la technique de référence représentée par la thermodilution, permet d‟optimiser le remplissage vasculaire et la gestion des vasopresseurs. Afin de mesurer le débit cardiaque chez des patients polytraumatisés en état de choc hémorragique à l‟aide d‟un outil fiable, facile à implanter et peu invasif, nous avons comparé les méthodes de mesure du débit cardiaque par l‟analyse de l‟onde de pouls du Vigiléo R et du PiccoR à la méthode de référence représentée par la thermodilution transpulmonaire. D‟après nos résultats, la méthode d‟analyse de l‟onde de pouls employée par le Vigiléo R n‟apparaît pas aussi précise que la méthode d‟analyse de l‟onde de pouls employée par le Picco R par rapport à la méthode de référence représentée par la thermodilution transpulmonaire chez des patients polytraumatisés en état de choc hémorragique. Une mauvaise estimation de l‟impédance et de la compliance artérielle par le VigiléoR associée à des variations importantes du tonus vasculaire chez ces patients pourraient être une des explications de cette discordance. La mesure en continu du débit cardiaque par l‟analyse de l‟onde de pouls après calibration du système Picco R parait acceptable dans ce contexte. 23 6 Bibliographie 1. Murray CJ, Lopez AD: Alternative projections of mortality and disability by cause 1990-2020: Global Burden of Disease Study. Lancet 1997; 349: 1498-1504 2. Mapstone J, Evans P: fluid resuscitation: a systemic review of animal trial J Trauma Sep 2003; 55(3): 571-89 3. Riddez L, Johnson L, Hahn RG: Central and regional hemodynamic during crystalloid fluid therapy after uncontrolled intra-abdominal bleeding. J Trauma 1998 Mar; 44(3): 433-9 4. Bickell WH, Wall MJ Jr, Mattox KL: Immediate versus delayed fluid resuscitation for hypotensive patients with penetrating torso injuries. N Engl J Med 1994 Oct27; 331(17): 1105-9 5. Kwan I, Bunn F, Roberts I, Trauma Care Steering Committee : timing and volume of fluid administration for patients with bleeding. Cochrane database Syst Rev. 200; (1): CD002245 6. Rossaint R, Duranteau J, Stahel PF, Spahn DR : Nonsurgical treatment of major bleeding. Anesthesiol Clin 2007 Mar; 25(1): 35-48 7. Swan HJC, Ganz W, Forrester J, Marcus H, et al. Catheterization of the heart in man with the use of a flow-directed ballon-tipped catheter. N Engl J Med 1970 ; 283 : 447-51 8. Domino KB, Bowdle TA, Posner KL, et al. Injuries and liability related to central vascular catheters : a closed claims analysis. Anesthesiology 2004; 100 : 1411-8 9. Connors Jr. AF, Speroff T, Dawson NV, Thomas C, Harrell Jr. FE, Wagner D, et al. The effectiveness of right heart catheterization in the initial care of critically ill patients. JAMA 1996; 276 : 889–97 24 10. Cholley BP. Benefits, risks and alternatives of pulmonary artery catheterization. Curr Opin Anaesthesiol 1998; 11 : 645–50. 11. Sakka SG, Reinhart K, Meier-Hellmann A. Comparison of pulmonary artery and arterial thermodilution cardiac output in critically ill patients. Intensive Care Med 1999;25:843–6. 12. Buhre W, Weyland A, Kazmaier S, et al: Comparison of cardiac output assessed by pulse contour analysis and thermodilution in patients undergoing minimally invasive direct coronary artery bypass grafting. J Cardiothorac Vasc Anesth 1999; 13:437–440 13. Godje O, Thiel C, Lamm P, et al: Less invasive, continuous hemodynamic monitoring during minimally invasive coronary surgery.Ann Thorac Surg 1999; 68: 1532–1536 14. Zollner C, Haller M, Weis M, Morstedt K, Lamm P, Kilger E et al. Beat-to-beat measurement of cardiac output by intravascular pulse contour analysis: a prospective criterion standard study in patients after cardiac surgery. J Cardiothorac Vasc Anesth 2000; 14: 125–9. 15. Della Rocca G, Costa MG, Pompei L, et al: Continuous and intermittent cardiac output measurement: Pulmonary artery catheter versus aortic transpulmonary technique. Br J Anaesth 2002; 88: 350–356 16. Godje O, Seebauer T, Peyerl M, et al: Hemodynamic monitoring by double indicator dilution technique in patients after orthotopic heart transplantation. Chest 2000; 118: 775–781 17. Wesseling KH, Jansen JR, Settels JJ, Schreuder JJ, et al. Computation of aortic flow from pressure in humans using a nonlinear, three-element model. J Appl Physiol 1993; 74: 2566–73 18. R. Chatti, B. Cholley. Les nouvelles techniques de monitorage du débit cardiaque : gadgets ou avancées réelles ? New Cardiac output monitoring devices: real improvement or gadget ? Réanimation 2007 16: 156–162 25 19. Opdam Hi, Wan L, Bellomo R. A pilot assessment of the FloTrac cardiac output monitoring system. Intensive Care Med 2007; 33: 344-9 20. McGee WT, Horswell JL, Calderon J, et al. Validation of a continuous arterial pressurebased cardiac output measurement: a multicenter, prospective clinical trial. Crit Care 2007; 11 : R105 21. S.G Sakka : Measurement of cardiac output: a comparison between transpulmonary thermodilution and uncalibrated pulse contour analysis British Journal of Anaesthesia 2007 (3): 337–42 22. F. D. Compton, B. Zukunft : Performance of a minimally invasive uncalibrated cardiac output monitoring system (FlotracTM/VigileoTM) in haemodynamically unstable patients. British Journal of Anaesthesia 2008 100 (4): 451–6 23. D. Button, L. Weibel: Clinical evaluation of the FlotracTM/VigileoTM system and two established continuous cardiac output monitoring devices in patients undergoing cardiac surgery. British Journal of Anaesthesia 2007 (3): 329–36 24. Biais Matthieu, MD Cardiac Output Measurement in Patients Undergoing Liver Transplantation: Pulmonary Artery Catheter Versus Uncalibrated Arterial Pressure Waveform Analysis. Anesth Analg 2008; 106: 1480 –6 25. Schmidt S et al. Effect of the venous catheter site on transpulmonary thermodilution measurement variables. Crit Care Med. 2007 Mar; 35(3): 783-6 26. Crawford SL. Correlation and regression. Circulation 2006; 114 : 2083-8 27. Bland JM, Altman DG. Statiscal methods for assessing agreement between two methods of clinical measurement. Lancet 1986; 1 307-10 28. Grenier B, Dubreuil M, Journois D. Comparaison de deux méthodes de mesure d‟une même grandeur : méthode de Bland et Altman. Ann Fr Anesth Reanim 2000 ; 19 128-35 26 29. Critchley LAH, Critchley AJH. A meta-analysis of studies using bias and precision statistic to compare cardiac output measurement techniques. J Clin Monit 1999; 15: 85-91 30. Hamzaoui O, Monnet X, Richard C, Osman D, Chemla D, Teboul JL: Effects of changes in vascular tone on the agreement between pulse contour and transpulmonary thermodilution cardiac output measurements within an up to 6-hour calibration-free period. Crit Care Med. 2008 Feb; 36 (2): 434-40. 31. Manecke GR. Cardiac output from the arterial catheter: deceptively simple. J Cardiothorac Vasc Anesth 2007; 21 629-31 32. Sander M, Spies CD, Grubitzsch H, et al: Comparison of uncalibrated arterial waveform analysis in cardiac surgery patients with thermodilution cardiac output measurements. Crit Care 2006; 10: R164 33. Mayer J, Boldt J, Schollhorn T, et al: Semi invasive monitoring of cardiac output by a new device using arterial pressure waveform analysis: A comparison with intermittent pulmonary artery thermodilution in patients undergoing cardiac surgery. Br J Anaesth 2007; 98: 176–182 34. Cannesson M, Attof Y, Rosamel P, et al: Comparison of Flotrac TM cardiac output monitoring system in patients undergoing coronary artery bypass grafting with pulmonary artery cardiac output measurements. Eur J Anaesthesiol 2007; 24: 832–839 35. Rauch H, Muller M, Fleisher F, et al: Pulse contour analysis versus thermodilution in cardiac surgery patients. Acta Anaesthesiol Scand 2002; 46: 424–429 36. Felbinger TW, Reuter DA, Eltzschig HK, et al: Comparison of pulmonary arterial thermodilution and arterial pulse contour analysis: Evaluation of a new algorithm. J Clin Anesth 2002; 14: 296–301 27 37. Godje O, Höke K, Goetz AE, et al: Reliability of a new algorithm for continuous cardiac output determination by pulse-contour analysis during hemodynamic instability. Crit Care Med 2002; 30: 52–58 38. Felbinger TW, Reuter DA, Eltzschig HK, et al: Cardiac index measurements during rapid preload changes: A comparison of pulmonary artery thermodilution with arterial pulse contour analysis. J Clin Anesth 2005; 17: 241–248 39. Fakler U, Pauli Ch, Balling G, et al: Cardiac index monitoring by pulse contour analysis and thermodilution after pediatric cardiac surgery. J Thorac Cardiovasc Surg 2007; 133: 224–228 40. Jellema WT, Wesseling KH, Groeneveld AB, Stoutenbeek CP, Thijs LG, van Lieshout JJ. Continuous cardiac output in septic shock by simulating a model of the aortic input impedance: a comparison with bolus injection thermodilution. Anesthesiology 1999; 90: 1317–28 41. Mayer J, Boldt J, Wolf MW, Lang J, Suttner S..Cardiac output derived from arterial pressure waveform analysis in patients undergoing cardiac surgery: validity of a second generation device. Anesth Analg. 2008 Mar; 106 (3) : 867-72 28 5 Annexe . Figure 5 : Montage des lignes artérielles et veineuses lors de l’abord vasculaire fémoral droit 29 Cathéter veineux PiccoR VigiléoR 30 Florian Cabanes Né le 29/08/1977 à Perpignan Tél : + 33 6 66 55 65 30 Email: [email protected] CURRICULUM VITAE - Cursus universitaire : 1995 : - Reçu au baccalauréat scientifique 1997 : - Reçu au concours de première année de la Faculté de Médecine de Montpellier 2000 : - Certificat de Maîtrise de physiologie générale 2002 : - Diplômé du certificat de synthèse clinique et thérapeutique (C.S.C.T) 2003 : - Reçu au concours de l‟internat en médecine aux sections nord et sud : Interne en médecine des Hôpitaux de Paris et de l‟Université Pierre et Marie Curie : préparation du Diplôme d‟Etudes Spécialisées en Anesthésie et Réanimation 2005 : - Année universitaire en médecine tropicale et organisations humanitaires. Paris XI 2007 :- Titulaire de la licence de remplacement comme médecin anesthésiste-réanimateur - Publications scientifiques : 2007-09 :- Publications au congrès de la Société française d‟anesthésie - réanimation 2010 :- Publication au congrès de la Société de réanimation de langue française - Expérience médicale : Missions humanitaires avec Médecins Sans Frontières à Haïti ( Séisme de Janvier 2010 ), en RD Congo de Novembre 2007 à Mars 2008 et au Tchad de septembre à novembre 2008 comme médecin anesthésiste-réanimateur Poste de médecin anesthésiste réanimateur occupé entre 2007 et 2010 à la clinique Bizet (Paris 75016), à l‟hôpital Européen d‟Aubervilliers-Paris(93010), à la clinique Saint-Paul de Fort-de-France (Martinique), à la clinique des Eaux-claires en Guadeloupe et à la clinique de la Baie des Citrons de Nouméa en Nouvelle Calédonie. Vacations comme médecin anesthésiste-réanimateur occupé au SAMU de Paris en 2007 et dans le service de réanimation de l‟hôpital Saint Joseph en 2009 - 2010 Stages d‟interne en médecine de 6 mois dans les hôpitaux parisiens suivants : - Hôpital Hôtel-Dieu: Anesthésie-Samu-Urgences Pr Haberer (11/2003-04/2004) - Hôpital Saint-Louis: Anesthésie-réanimation Pr Eurin (05/2004-10/2004) - Hôpital Lariboisière: Anesthésie-Urgences Pr Payen (05/2005-10/2005) - Hôpital Saint-Antoine: Réanimation médicale Pr Offenschtat (11/2005-04/2006) - Hôpital Bichat: Anesthésie Pr Desmond (05/2006-10/2006) - Hôpital Lariboisière: Réanimation polyvalente Pr Payen (11/2007- 05/2008) - Hôpital Necker: Réanimation pédiatrie-Samu Pr Carli (05/2007-10/2007) - Hôpital Lariboisière: Réanimation toxicologique Pr Baud (11/2008-05/2009) - Hôpital Bicêtre: Réanimation traumatologique Pr Benhamou (05-08/2009) - Hôpital St Joseph : Anesthésie-Réanimation en chirurgie cardiaque (2009-2010) 31 Poste d‟interne en médecine occupé dans le Département Urgences-SAMU de l‟hôpital de Cayenne (Guyane française), de mai 2003 à septembre 2003 avec réalisation de rapatriements sanitaires Stage d‟interne en Santé publique à la Direction de l‟Assistance publique-Hôpitaux de Paris (Mission Urgences et Risques Sanitaires, Epidémiologie) de novembre 2004 à avril 2005 en alternance avec un poste d‟interne occupé dans le service des maladies infectieuses de l‟hôpital Bichat (urgences infectieuses et HIV) Stages d‟externe en médecine de 3 mois au C.H.U de Montpellier de 1998 à 2003 : - neurologie, cardiologie, pneumologie, hépato-gastro-entérologie - néphrologie, rhumatologie-orthopédie, hématologie, maladies infectieuses - réanimation pédiatrique, gynécologie obstétrique, SAMU-Urgences - réanimation polyvalente, réanimation médicale, psychiatrie Collaboration à des activités de santé publique au Mali en 2002 Infirmier en réanimation à la clinique Reich de Montpellier de 2001 à 2003 Aide opératoire en chirurgie pédiatrique à la clinique Saint Jean à Montpellier en 2002 Aide-soignant et brancardier à la clinique Médipole à Perpignan en 1995 - Expérience professionnelle extra-médicale : Co-fondateur et président d‟une association de musicothérapie (www.AMARC.fr / Montpellier) exerçant en milieu hospitalier et milieu carcéral pour mineurs depuis 1997 Emplois de saisonnier dans la restauration en tant que serveur occupé 3 mois par an, durant chaque été, de 1993 à 2001 dans différents restaurants de la côte méditerranée - Caractéristiques personnelles : Etat civil : Nationalité française, célibataire, sans enfant, permis de conduire international, maîtrise de Windows (Word, Excel, Powerpoint) Langues parlées, lues, écrites : français, espagnol, portugais, anglais Quelques connaissances en catalan, swahili.. Nombreux séjours à l‟étranger: Espagne, Italie, Angleterre, Allemagne, Portugal, Islande, Ex-Yougoslavie, Roumanie, Hongrie, Slovaquie, Malaisie, Thaïlande, Singapour, Ghana, Niger, Bénin, Togo, Sénégal, Mali, Burkina-Faso, Maroc, RD Congo, Ouganda, Tanzanie, Zambie, Malawi, Botswana, Congo-Brazzaville, Tchad, Haïti, Brésil, Cuba, Colombie, USA, Surinam, Guyane, Martinique, Guadeloupe, République Dominicaine, Nouvelle Calédonie Centres d‟intérêts : Action humanitaire, littérature, histoire, géopolitique - voyage, civilisations étrangères, musique - rugby, randonnée, voile Zones d‟intérêts : Afrique, Amérique latine, Moyen-Orient Atouts: Travail en équipe, capacité d‟adaptation, expérience professionnelle à l‟étranger et en milieu tropical. 32